Creation of Quantum Capacitors Based on a Novel Mechanism and Challenges in Developing High-Speed Electrical Storage Systems

• Project/Area Number: 24K21333
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 橋田 俊之 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任教授 (40180814)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 崇人 東北大学, 工学研究科, 教授 (90282095)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥25,610,000 (Direct Cost: ¥19,700,000、Indirect Cost: ¥5,910,000); Fiscal Year 2026: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000); Fiscal Year 2025: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000); Fiscal Year 2024: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
• Keywords: 量子蓄電体 / 陽極酸化処理 / ナノ表面凹凸 / アルミニウム / 高速・高圧充電

Outline of Research at the Start

申請者らが発明したナノ凹凸表面構造を活用し電子の移動を利用する新規な量子蓄電体の開発に関する研究を行う．従前の研究により，量子蓄電体を創成するためには表面はナノ寸法の凹凸構造を有し，かつアモルファスである必要があることを示している．本研究では，“結晶性”アルミ合金を出発材料として，ナノ凹凸表面構造を有する“アモルファス”アルミナを用いて量子蓄電体を創製することを目的として，陽極酸化に基づく革新的合成法に関する研究を行う．具体的には，蓄電体の大面積化と積層化に関する研究を展開し，充放電速度，耐電圧性，耐熱性に優れた高速・大容量の蓄電デバイスを開発する．